10 выдающихся истребителей вертикального взлета и посадки и ключевые технические уроки, извлеченные из опыта.
Анализ 10 программ создания летательных аппаратов вертикального взлета и посадки (VTOL): от проекта стоимостью 192 миллиона фунтов стерлингов, включавшего эжектор-усилитель и вентилятор подъемной силы крыла, до эксплуатационного прототипа 1976–1991 годов, первого VTOL в 1969 году и малозаметного STOVL, используемого в настоящее время многими странами.
Приведенный ниже список из 10 программ создания летательных аппаратов вертикального взлета и посадки (VTOL) показывает, что лишь немногие из них поступили на вооружение, в то время как остальные остались на стадии испытаний из-за технических трудностей: низкое отношение тяги к весу, воздухозаборник горячего воздуха, шум, сложная система управления или риск отказа подъемного двигателя. Две важные вехи включают в себя поступление на вооружение первого прототипа VTOL в 1969 году и сверхзвуковой истребитель-невидимку STOVL, который в настоящее время используется многими странами.
Обзор
VTOL/STOVL (вертикальный взлет и посадка/короткая взлетно-посадочная полоса) предназначены для обеспечения возможности вертикального взлета и посадки (VTOL) или взлета на коротких взлетно-посадочных полосах, что требует независимого от крыла решения для создания подъемной силы на низких скоростях, при сохранении крейсерских характеристик и надежности. Исходные данные указывают на несколько различных подходов: специальные подъемные двигатели, вращающиеся сопла, направляющие тягу, установленные на крыле подъемные вентиляторы или системы эжекторного увеличения.
Технический анализ по программе
- Проект стоимостью 192 миллиона фунтов стерлингов:Он использовал двигатель RB.193 и два подъемных двигателя. Его обтекаемая конструкция с высоким соотношением фюзеляжа к весу привела к низкому соотношению тяги к весу, а малые крылья снизили маневренность. Разработка была прекращена в 1972 году.
- Экспериментальный летательный аппарат с конструкцией, предполагающей размещение пассажиров на хвосте:Оснащённый двигателями Rolls-Royce Avon, он однажды пролетел над рекой Потомак и приземлился у Пентагона; военные пришли к выводу, что такая возможность не нужна, поэтому проект был остановлен.
- Проектирование средств целевой разведки для армии США:Максимальная скорость 833 км/ч. Система эжекторного усиления подъемной силы для малой тяги; оба прототипа потерпели крушение, в результате чего погиб один пилот. Проект провалился.
- Советские истребители вертикального взлета и посадки:Использовался с 1976 по 1991 год и принимал участие в боевых действиях в Афганистане. Оснащён двумя двигателями, обеспечивающими подъёмную силу, и одним двигателем, обеспечивающим крейсерский полёт; выпущено около 200 единиц. Имеет небольшую дальность полёта и грузоподъёмность, а также подвержен нестабильности в случае отказа двигателя, обеспечивающего подъёмную силу.
- Решение с использованием встроенного в крыло вентилятора подъемной силы:Он создавал в три раза большую тягу, чем обычное реактивное сопло. Однако им было трудно управлять, он плохо разгонялся, и однажды в вентилятор засосало манекен. Многочисленные несчастные случаи со смертельным исходом привели к отмене проекта.
- В шестимоторной конфигурации он развивает скорость 1,14 Маха (1408 км/ч):Сложная система управления с двигателями в носовой части и на законцовках крыльев столкнулась с проблемами, связанными с забором горячего воздуха и эрозией грунта при использовании форсажной камеры, и не была запущена в серийное производство.
- Единственный в истории транспортный самолет с вертикальным взлетом и посадкой, совершивший полет:Он использовался для поддержки передовых операций, но был заменен более дешевым и эффективным Fiat G.222 (теперь C-27 Spartan). Это произошло потому, что G.31 рассматривался как решение ошибочной первоначальной задачи.
- Модель достигла скорости 1,4 Маха (~1715 км/ч):Оснащённый усовершенствованными вращающимися в 3D соплами, он производил значительный шум и засасывал горячий воздух при вертикальном полёте. Проект был закрыт в 1991 году; он послужил основой для более поздних Як-43 и Як-201.
- Сверхзвуковой истребитель-невидимка с вертикальным взлетом и посадкой (STOVL) поступил на вооружение:Использует систему ILFPS с подъемным вентилятором и вращающимися соплами. Меньшая дальность полета, чем у F-35A, из-за меньшего запаса топлива. Используется США, Великобританией, Италией, Японией, Сингапуром и Южной Кореей.
- Первая модель самолета вертикального взлета и посадки поступила на вооружение (1969 год):Благодаря использованию четырех сопел, управляющих тягой, подъемный двигатель не требовался. Самолет эксплуатировался в Великобритании, США и Индии; версия Sea Harrier эксплуатировалась до 2016 года. Заложила основу для Harrier II.
Сводка ключевых данных
| Образец | Основное решение для вертикального взлета и посадки | Скорость/Глава | Примечания к состоянию |
|---|---|---|---|
| 1 | RB.193 + 2 подъемных двигателя | — | Остановлено в 1972 году. |
| 2 | «Заднее сиденье», Rolls-Royce Avon | — | Остановитесь после тестирования |
| 3 | Эжектор-усилитель | 833 км/ч | Два прототипа упали. |
| 4 | 2 подъемных двигателя + 1 двигатель перемещения | — | Обслуживалось приблизительно 200 единиц техники в период с 1976 по 1991 год. |
| 5 | Подъемный вентилятор в лопасти | — | Проект был отменен. |
| 6 | Шесть локомотивов расположены | Мах 1,14 (1408 км/ч) | Не для производства |
| 7 | Транспортировка с вертикальным взлетом и посадкой | — | Заменен на Fiat G.222 |
| 8 | 3D вращающееся сопло | Мах 1,4 (~1715 км/ч) | Остановлено в 1991 году. |
| 9 | ILFPS: подъемный вентилятор + вращающееся сопло | — | В настоящее время используется во многих странах. |
| 10 | 4 сопла, управляющие тягой | — | Вступил в армию в 1969 году. |
Тактические и технические уроки
- Решениенаправленное соплоЭто позволяет начать ввод в эксплуатацию на ранней стадии без необходимости использования вспомогательного подъемного двигателя, снижая риск отказа в случае отказа вспомогательного двигателя.
- Дизайн для использованияподъемный двигательЭто снижает дальность полета и грузоподъемность; в ходе эксплуатации был отмечен риск нестабильности из-за отказа подъемного двигателя.
- Эжектор-усилительА некоторые конфигурации вентилятора/всасывающего патрубка специально разработаны для работы с низкой тягой или в сложных условиях управления, что приводит к авариям во время испытаний.
- Всасывание горячего газаивысокий уровень шумаЭто неотъемлемая проблема для конфигураций с вертикальным взлетом и посадкой, особенно во время работы форсажных камер или длительного вертикального полета.
- Некоторые проекты нацелены наразведка целииБоевая поддержка на передовойОднако их общая неэффективность привела к тому, что их сняли с производства или заменили более дешевыми и эффективными платформами.
Изображение
